O zastosowaniu piasków czwartorzędowych do sporządzania mas formierskich dla odlewnictwa.

BOGUMIŁA ZALEWSKA Instytut GeolCJgI.<:ZIlY

O ZASTOSOWANIU

PIĄtiKOW CZWARTORZĘDOWYCH

DO

SPORZĄDZANIA MAS FORMIERSKICH DLA

·

ODLEWNICTWA.

STOSOWANIE CZWARTOBlZP,iDOWYCB FIlASKOW dO sponądzania mas formierskich dla odlewnictwa

nie jest W' :zasadzie sprawll nową (3. 4, 5), jednak

w. prektyce przemysł odlewnd.czy dla tych potrzeb

chętniej

lro1'ZYSta

z piasków ze złó! trmc:i.orzędowych· lub kredowych, odIlos.zIlc się z pewll/ł nieufn'OŚc1ądo · pj,aaków dyluwi:ldnycll. Zachodzi" w.ięc pytanie, 00 po-woduje tę nieułność u odlewników. Ta ,n.teuf.ność

nara-m

n;lejedl!lnk.rotnJe odlewnictwo Da eksploatację złóż

o trudniejszych warunkach g.eo].<IIicznycb., głównie spod ZDaCimej miąższości nadkładu, pomijając wzrost kosztów dostawy piasków spowodowany· lroniecZillościll

przewozu piasku do odległych: odlewni.

UZDanymi przez odlewnictwo prz:yczytDami prowa-dzenia takiej gospodarki piaskami formiemldmi wy-dają filę być:

l) jakość piasku - wysoki procent z.:i.H'n kwarco-wych; brak okruchów: skał węglanowych, brak części pylas.tyc:h przy. niezna-cmej liości glinokrzemianów, ' 3) Więk19ze mc:rLliW1O&ci odkrycia zb5ż dutych.

uza-sadniającym Inwestycje związane z załmen1em lro-palni.

Dla sprawdzenia. słuszno6ci powyższego stanowiaka

pracami geologicznymi objęto takie, aczkolW:iek ubocz-nlIe występowan:ie piasków ezwartarzędowych. Celem lliniejszego artykułu jest om.ów:IeDie ja.ko$rJ. araz spo-sobu wyst!p)Wama pJ,asków CZW18:rtorzędowych W!l'az z podaniem motliwości zasobowych.

W-ymagama techniczne, stawiane formierskim

pias.-kom kwarooWym przem przemysł odlewniczy, ujęto.

w:

normie W1I'-5'4!MlPM-22001.

Jak wiadomo, piaski formiers.kie są pod:nawowym SUll'owt:em. do wytwarzania ma.s formierskich, z ktÓlrych

k6ztałtuJe się formy odlewnicze. Masa formierska sta-nowi więc mJ.esza.nii.J1ę plasków kwlttcowych, masy u!y-wanej przy poprzednk:h odlewach, glin.

oraz

pewn~h dodatków uszlac:hetnJaj~eh.

Ziarn:istość j jednorodność piuku. t.em.pe1'atura jego spiekania ()I['az UIolność przepuszczania gazów iłd. są

:warunkami k!wa!Lffi.kującymi go w skład masy do ,s,po-.rządzallia form na odpowiednie esortymenty odlewów.

a miariowicie 00 6pQITZądza.nia form dla odlewów ze

staliwa, żeliwa ciężkiego, drobnego fi średn:fJego lub

% metali nieżelaznych.

W celu określenia przydatności danego piasku do

ap.onądZan:ia wł:a:Ś,c:iwych form wykbnywarie są

oma-czenda jego temperatury spłekan:ia, zLarllii.s:lxlści,

za-Wartości lepiszcza i zawmdx>ści. w~lanÓIW oraz

ponad-to

omac.zenia przepuIS'ZCzalnoścl: dla

glamw

oraz

wy-tr~ masy fo.rmiersk:l.ej na· qu::Uatanie. .

OznaC!'ZJellie t!empentU1'Y spiekania jest jedną z waż­ nfeJszych~pi.aaku, gdyż 'Wartość ta m6wJ. o.odpor· DOści piasku i masy formiers.ki~j

:na

działanie gorącego metalu, wlewanego do form. Temperatura spiekania pia&ku powinna być zawsze wytsza od temperatury Ciekłego metalu.

Istotną dechą piaskÓW 3est icll ziarnistość, którą, okn!Ślają

Wl'1rlki

ich przesiania przez zespój: ZiIlorma-li7JOwanych

sit,

przy czym ustalona jest tzw. kakcja

główna piasków. Frakcję główną stanOWi największa suma 1loki piasku (we/o) osadzona na trzech kolej-, nyd], .sąsJ.ednidh sitach Suma

ta

powl!nna w IZ8Sadzie

przekraczać 800ft całości masy badanej próbki piasku.

Wielkość ta świadczy 'O stopniu jednorodności plasku. WIelkość ziarn piasku, ich kształt oraz jedoorodność warunkują ll'Odzaj zastosowan.La piasku w 'Odlewnictwie.

Od nich bowiem zalety przede wuystkim

pnepuszezal-IlOŚĆ gazów, które

z

formy zalewaoej metalem wydD-, bywajll s1ę wraz z parą "WOdną i POw1etrzem ~no-, cze6nie rozszerz,ającym się pod wpływem temperatury.

Ml!.ła przepuszczalność (BZów piaaku może być w tycl\ warunkach powodem pękania form i m.sZC1Jell1a odle-wów.

Przepuszczalność gazów przez masę fotmiat'iSoką

r0-śnie wraz ze wrz.rostem %;lam jed:nOll'odnych piasków. Na obniżenie przepusmzalności wywiera wpływ za~·

warlość w.ilgoci .i 1epIszcza. W 6ldad lepis2lcza

WlCho-d1.ą. najczęściej gH.n.oknem:l.any, ~e przeważ­

nJe otoczkę ziarn. Nad:m:i.ar lepjs!zx:za, IPOwodują.c.y

zna<:ZIle obniżanie pX'7lI!IpIJSZczaJInośc;I. piasku usuw:any

Jest

płnkanJem za pom!OC'Il wody ..

W~ć masy fol'mjerskiej na ściskanie za'l~ rownier.t od· wie1koścJ. ziarn., i1ośC:i i charakteru le-pis:lcza oraz od wilgoci.

Badarue za.w:ar:tOśc:i węglanów i alkaliów stoi. w ścisłym związku ·z tempel'IatUll'ą ep!ekam.9.. Obn.iżen.ie temPeratury spiekalrla mogą spowodować nadmierne iilooścl zanieczyszczeń zwillzkami żelaza, manganu, :wapnia, glinu. sodu lub potasu, Oczyw,iście ważne jest poznanie sposobu WYAtępow.an:la tych doID1eisaek dla opracowania metod opanowania skutków iBtnien1a tych

zanieczyszczeń. Sprawy te

nie

będą przedmiotem

roz-wwń n1niejs:zJego artykułu.

WYNIKI ~C GEOLOGICZNYCH

Prace' poszukiwawcze Żł6ż piasków kwa·rcowychdo celów fOIrmi.erskiOh prowadzono w wielu punktach kraju. Obejmowano .n:imi utwory od kl!:edowyc'h poprzez trzeciorzęd do czw:aa:1lo.rzędu.

Piaski formacji atarszych,

na

ogół czyste, zawiera3ą, ok. 96-990/0 ktrzemiOlD.ki i zyskały duże UZDanie w od-lewmetwie. P.ias:k.i ezwarionędowe badano sporadycz-nie, pobierając próbki oodosobnlone. w celu ogólnego zorientowania się co do mo.tliw06ci stci60wania ich jako materiału fo.rm:iersJdego. ITace te prowadzoną w rejonie Pomorza zachodniego i na obszarze woje-· w6d7:twa lubelskiego. Wybór powy2s.zydt rejonów był

podyktowany ~bowaniem regionalnym na ma-teriały fórm:ienkie dla rozbudowuiących sJ.ę rtam od-lewni, od.CIzuwających braki w dostawach odpowied-nich piasków.

Badania. na obszarze województwa lubelskiego

ogu-niezDllo do zabezpieczenia poł.:rizeb FSC, a więc ~

:wadzono badania główn.i.iel w PQbliżu Lublina, na obszarach wy.kazujllcych korz,lStne położenie

ekono-miczne. .

Z p:fas-kÓW czwartarzędowYch brano pod uwagę piaski rzeczne, piaski tarasów ak\unuLacyiny-ch, piaski

san-drowe

J

w:ydmowe. .

PIASKI POMORZA ZACHODNIEGO

W

:reJonie

dawnego tarasu akumulacyjnego basenu mczecióskiego (1) znany jest szereg wystąp.i.eń p.Lasków kwarooW}ICh w. olrolicy ~ Mi:ękowa, Plrzybo-Il'owa i Golen:i.owa. Są

to

piaski wydmow:e, widoczne

. na znacznl'Ch obszarach s.zczególnie w okolicy Mięko­ wa. Złoża te mają c.harakter pokładowy o powierzchni

dochodząCej do kilkunastu kml •

B'adania technologil.czne WYkazały, że są to plaski

drobnoziarniste i ś.redni0rdami6te o temperaturze spie-kania 1100-125'0°. :Plaski te mogll znaleźć 'ZaStosowa-nie jedynie na wykonywanie form dla odlewów z me-taU n.1eże1amych. Piaski rzeczne tarasów

akumula-cyjnych okolic Pyrz.yc nad rzeką Płoną i oko11c Stat-garou Szczecińskiego :nad rzeką Inącharaktel'YUlJll·

się dużą zmien.n.ościa tak pod względem uz1arnien.la,

Jak

i składu petrogra,flt:znlego. Domiesrr.ki żw.IJru lub czasem otoczaków skał ~h zmniejs7.a.ją możli­ wości stosowania tych piasków

w

odlewnictwie. Partie piasku o ziarnach bardziej jednorndnych kwalltikują się na formy dla śa:ednich odlewów żeliwnych lub

me-tali nieżelamych.

Piaski akumulacji lodo:weow:eJ ~Jonu Maszewa i No-wogardu, z u'W:;łgi na dute z:różnJeowanile w:lelkości

rek.tora I.nstrlutu Geologiczneio z

d.o.i.a

10.11.19&8 1'. Zawarte w .niej bowiem przepisy najbliżej stoją bez-poiIredn:iegO wykonawstwa 2ldjęcia geoloeicznego i

apo-rżądzani.amapy geologicznej. .

Do opracowania :i.nsotrukcji tego typu podejś~ IJl{)żna

w dwojaki sPOSÓb. Flrzyjmując zasadę, że sprawa me-todyki i techniki prac zdjęciowych jest zagadnieniem

podręcznikowym 1 że opaDOwanie metod pracy geolo-giCZDD-kartogra:f.i~j jest rzeczą podstawowego wy-ksztaJcen.ia geolDga, można przy opracowaniu ;instruk-cji ogrank:zy~ się wyłącznie do _ustalenia pneplsów

Porządkowych. Po drugie. można do iDsIlrukcji

wpro-wadzić wytyczne met~e. k'I'.cXę czyniłybY z niej

coś

w

rodzaju podręcmlka kartografii geologlcznej, Wspomniana insotrukcja dyrektora In.s.tyt.utu Geolo-gieznegO słanow.f. próbę kompromisowego !rOzwiązania.

Główny jednak .nacisk polożooo na stroną porządkową zagadnienia, o~C7Jając &ię do sprecywwania treści mapy geologicznej i związanych z nią objaśnień tek-stowych. Sprawę zaś sposobu i zakresu zbt1eran1a

nie-zbędnego materiału w pr.zedmiocie treśd mapy pozo-staw.iono wzuadzie umiejętnośc:lom autora mapy (wy,:, kOria-wcy 2ld~ j(eológicŻDego) oraz o.sób mających jego pn.cę koodItolowal: bą.di z tytUłu obowiązków s.łu:!;­

bów'ych. bądt w charakterze .recenzentów i weryfika-tofÓw opracowan:!a autorskiego m;ap:y ••

'Rzecz oczywista, ze samo sprecyzowanie .'breŚCI.

ma-pygeologicznej 'związanych z nią innych elementów,

-.op. objaśnień 1eks:towylCh, lIIfZokicówI hydrogeologicznych,

geologiczno.-:l.nżynierskich Up. - ok!rel1a pośrednio za-kres i w pewnym rowniei sł.qłnhl metodykę prac zdję­ ciowych. Zakres treści mapy geologicznej i ob)aśnień tekstowJl(!h zOll'tał tak pomyślany. aby całość

opraco-·wania mogła·z pótYtltiem byĆ wykorzystana 'pczez

spe-cja)Dst6w nie tylko z zaltt'esu geologii· podSltawowe, i poszukiwawczej, lecz ,rów.n:ież i budownIclwa. melio.-~acji, .gleboznawstwa itp. Dając_ bowiem. pderwBz:y za;"

-ryS .stosunków geoJ.ogiczoo-1nżyniersk1ch,

hydrogeolo-gic:zoych i gleboznaWC:7JCh obsmru z punktu widzenia . geologa, opraCowanie :to. st;anowićmDŻe podstawę do

kontynuacji, a przede w&zystkim do wytyczenia kie-runków w.n1kliwycll badań iSpecjaliStycznycl1. Oczywi-stą jest bowiem :rzeczą. Ze geolog_ kartujący nie jest w stanie ani ze względl1' na kierunek swegO wykształ­

eenia.

ani :. względu na charakter prac

geologiczno-kariogr~ dać w ~ opracowaniu pełnego ł wnikliweeo omówienia bOgatej problematyki z róż­

nych tych

dziedzin.-Krótko ujmując zagadnienie, można by sprawę

po-stawić· następUjąco. W mapie geo.logiczneJ (i objaśnIe­ niach) daje geolog' zestawienie zaobserwowanych przy okazji mi~ geologicznego fJaktów i procesów, które mają znaC7Amie ró.wnież w innych dziedzinach. Wy-nika stąd fakt, że geolog kartujący nie

dokonu.fe

w

za-sadz.ie

żadnych :innYch dodatkoWYCh obserwacji jak

te. które wchodza w normalny zalm'e5 prac geologicz-no-zdjęciowy;ch.

Jest

przecież rzeczą nie ulegającą wątpldwości" że przy pracach tego_ rodzaju co zdjęcie

. geologiczne obowiązuje analiza charaktero i wielkości. wSZ)'lłtkich hlktów ;l prooeBÓW przyrodioJczych, takich

również. jak: ukształtowanie powierzchn.i teren~ cha:"

I"akter i wielkoś~ spadków. kierunek i siła

wsp6:l!czes-nej erozji i akumulacji., c~er j, rOzPrzes,1nenienie zwietrzelIn i gleb na nich się rozwijających, rozkładu uPraw i weg.cji oraz !P'l'm)awów powjIerzchnio.wycb

wód

I)(lI(l.ziemnych, proceSów zs.UwowYch i spełzywa­ nia gru,otów 0I'.8Z tp. Zazębiając &ię j nakładając, w te;'" renie pozwalaja 'ODe bowiem g~logowi, pó{lredn1o lub bezpośrednio.od.czytywaćrYsy budowy · geologicznej

obszaru na odcinkach .n:iedos:tępnyt!h do bezpośrednich

obserwacji geologicznych

w

odJł.onięc~h. i wyróbis:"

kam.

Obserwacje tych f,aktów,· icb war1lościowarue

i analiza wchodzą w skład codziennej pracy geologa kartuiąoego. leb 7.8Sławienfe

-

w

formie wymaganej przez 1ns1lrułreję~bogaci treść mapy geoloiicznej

i 'ucz.yni ją imPrezą o· dużym ~u dJa praktyki l gospod'1U'Jd. Celowość dodatkowego _trudu rejestracji f,aktQw. o których mowa była poprzednio. i następnie

ich zestawienia

w

postaci &4.tii;Umortologfcmego.

su-i'aWooWego, ,geolog.:ł.czno-in!y,niersklego i hydrogeolo-gicznego wydaje .się wi~ jak najbardziej uzasadn1<iDa.

-

Pirzy

okazji .w.ypadIa tu Pooi«ew.i~, że .lm:bru-kcja mó-wi w danym przypadku :w,ynżnie o szk.lca<:h.

to

!Zna-czy o p,t>rwszym, po części !również SlChematycznym i również n1epe!nYm grafjCZllYID ujęciu poglądówauto­

ra mapy na przeatrz.enne ułożenie s.tosunkOw geologicz-no-intynierskich 1 hydroaeologicznych. Pod ·pojęciem np. szkic hydrogeologiczny .xozumieć bowJiem można

taki obraz, k1jóry z braku d~h lub teZ z powodu nad-miernej zmiennośd nie oddaje atO&UDkÓw hydcog~lo­ glcznych pewnych wycinków terenu arkusza w

posta-ci izobat c:zy

tet

obszarów o określonej ~ości

warstwy .suchej. Może to mieć miejsce :np. na obsza-rach górald.ch, gdzie dokładne o.pcracowariie szkiCU! by-drogeoloe!cznego jest możliwe przede W\SZY&tk:im tylko dla zapel.Ildonych aluwiami dolio. itp. Ins.trul«:ja nie stawia pod względem treści tego szkicu żadn,ch

wy-magań i a:zeczą autora jesIt opracOwanie skali wy<l.zie-leń i dokładności. Inna sprawa, że autor będzie mu-siał obronie Sową koncepcję opracowania szkicu przed ewentualnymi zarzutami recenzentów 1 weryfikatorów mapy. Swoim zaś zas,trzehniom i wątpliwcśc:iom CIJ do .stopaJa prawdżiwośc.i ;i kompletnośCi opracowania

autOl' m~ dać ponadto ~az w odpowłednim roI. .. dziale tek$tu objaśnjaW:eeo. .

ZagadnienJe tekstu objaśnia~io i sposobu jego

uj~cia wymaga odIrębDe4Co omówienia. Doświadczenia

bowiem. jaki~ zebrano w związku z analizą dotych-czas przedstawionych do druku opracowań, wykazały, Ze autorzy objaśnień nie w każdym przypadku pode-szli do aprawy we w.łaśclwy. jak się wydaje, sp()SÓb. OLęsto mianowicie nadawali oni objaśnieniom

charak-ter monografii geologicznej,

w

.k.1l6rej y)/Jwny nacisk zamiast n;a s.Wonę materJalową kładą na stronę kon-cepcji i hipotez autorskich~ nieraz daleko wybiegaJ!l-cych poza obszar op,lsywanego arkwza. Wydaje się, że warto w tym miejscu powołać się na przykład do-skonałych pod . każdym względem "Objaśnień arkusza Opatów Og<inej Mapy GeoJDgloczoej Polski" J.

Sam-sonowicza. Autor daje

w

treści co do układu, jak i strony merytorycznej opncowan!e jak najbardziej wzorowę. W.taściwa proportCja międ1,Y stroną

materia-łową a koncepcją, ~y og6lnego qp.is.u arkusza i zreferowania stanu dotycbczasowycb badań, ograni-czenie opracowania ellównie do obszaru arku;.za

sta-nowić może dla autorów objaśnień tekatowych dla po-szc.zególnych arkuszy Szczegółowej Mapy Geologicznej PQls.ki doskonały-

wmr

zarówno co do treści. układu. jak i zwięzłości i jasności s.tylu.

W poszczególnych .Pt'Zl"P8dkach może się okazać ce-lowe połączen;l.e w jeden rozdział óbjaśnień uznan,.ch przez -iIlstn*eję Ul 'OI9Obne, lI:1)?!C'lziałów ,,geologia" i ,,straty&raf:ia", a ll8We.t .,tektonJ,ka". Wydaje się, ił!

receIlZenci i weryfj!ka.torzy mapy, w przypadku gdy autor dokona w sposób właściwy omówienia tych za-zębiających się problemów w jednym ;rozdziale, nie

będą wnO&.l.ć .istotnych zastrzeżeń.

Za.rządze.n.ie pre.zes:a CUG i instrukeja dyrektora In:-stytuf;u GeOlogicznego Z8.ID;ykają pewien 4ttap prac nor-malizacyjnych w zakreale klll'ltoirafii geo.logicznej. Powstały one w wyniku szerokiej dyskusji i wielo-krotnych uzupełnień w miarę napływania materiału·

w

PQ9tacl opracowanych i przedstawionych do dr1iku a!l"kuszy Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski

i w końcu w wyniku uzgodnienia jej tr.eści z Mapą

Geologkzn.ą

w

skali 1:200000, co do któcej polska służ­

ba geologiczna zaWarła parozumienie międzynaro<1o­

WIEI z

dziewiQciu zapr~ krajami obozu

s0-Cjalizmu.

, Nie jest ;pewne, czy udało s.ię wspomnianym aktom

uniknąć błędów i potkn.i~. W kaźldym razie jednak sam fakt ich powatania i wprowadzen.fa w życie moż­

na powitać z zadowoleniem. Na ich bowiem podata-wje pows1;aMe jedooUta w 1D."eśCi i fOl"11loie mapa geo-logiczna, której istnienie w postaci szczeg6łowego opra-cowania ~logicznego uzupełnionego wstępnym

ro-żeznaniem dziedzin pokrewnYCh może gospodarce na-rodowej oddać duże uslug:I,!